Investigação de técnicas de controle modernas para mitigar instabilidade em sistemas de micro rede CC

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Carvalho, Marenice Melo de
• Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/3956791197956751, https://orcid.org/ 0000-0002-0309-7333
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas; Faculdade de Tecnologia; Brasil; UFAM; Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Palavras-chave em Português: Sistemas de energia elétrica; Energia elétrica - Transmissão; ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA: CONVERSAO E RETIFICACAO DA ENERGIA ELETRICA; ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::CONTROLE DE PROCESSOS ELETRONICOS, RETROALIMENTACAO; Micro rede CC; Carga de potência constante; Inequações de matrizes lineares; Critério de Middlebrook; Controle robusto
• Link de acesso: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8789

As micro redes (MR) CC vem ganhando destaque devido sua alta eficiência e também devido ao crescimento dos sistemas de distribuição renováveis como solar e eólica. Estes sistemas são compostos por diversos dispositivos chaveados, utilizados para regular o nível de tensão entre fontes e cargas. Tais dispositivos, quando estritamente regulados, apresentam comportamentos como de cargas de potência constante (CPL), e podem levar o sistema a instabilidade devido seu efeito de impedância incremental negativa, que pode evoluir o sistema a uma condição de instabilidade. Há diversos critérios de análise para se verificar a estabilidade de micro-redes CC, no entanto, ainda não se utilizou estes critérios como síntese para desenvolvimento de um projeto de controle que garanta estabilidade e desempenho dos sistema. Neste sentido, este trabalho apresenta uma proposta de controle robusto por realimentação de estados baseado em LMI. A proposta é formulada como um problema de otimização, onde a função custo a ser minimizada é obtida por meio do critério de análise de Middlebrook. Desta forma quatro problemas de otimização são formulados, variando-se os critérios de restrição de cada um. Tais restrições são obtidas a partir dos índices H_2, H_infinito e uma região fechada e convexa para alocação de polos aplicadas em dois tipos de modelagens matemática: o modelo do sistema utilizando a potência como perturbação e um modelo de incertezas paramétricas. Os controladores propostos foram avaliados por meio de testes simulados e experimentais e comparados com método clássico de controle de Lyapunov. Nos testes de variação de tensão de entrada e variação de potência da CPL, foi observado que dentre os métodos propostos, aqueles em que se utiliza a modelagem da potência da CPL como distúrbio mostrou-se mais eficiente que aqueles modelados por incertezas paramétricas. E todos os métodos garantiram tanto a estabilidade do sistema quanto desempenho, e foram significativamente superiores ao método de Lyapunov.